2016 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular Design of Thermo-Sensitive Polymer Systems by Controlling Supramolecular Interaction
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26288054
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
佐田 和己 北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (80225911)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小門 憲太 北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (40600226)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 相分離 / 機能性高分子 / 温度応答性高分子 / 水素結合 / 電荷移動錯体 / 下部臨界共溶温度 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
温度に応答してその溶解性と構造が大きく変化する温度応答性高分子は高分子スマート材料の根幹の原料として幅広く研究されてきた。本研究では高分子に相互作用し、溶媒と親和性の高い低分子（エフェクター）を用い、高分子・溶媒分子・エフェクター間の三成分系を用いることにより、超分子化学を基盤とする新しい温度応答性高分子の分子設計の一般化とその機構解明を検討した。
まず、高分子鎖の柔軟性と相互作用部位の協同性の評価としては、尿素官能基を導入した高分子とアルコールの組み合わせにおいては、従来のアクリルエステル系高分子と同様にポリビニルエーテル系高分子やポリメタクリルエステル系高分子でも、下部臨界共溶温度(LCST)型の温度応答性の発現に成功した。これは超分子デザインによる温度応答性高分子の一般化とその信頼性の高さを示すものである。また、化学反応を刺激とする高分子の相分離過程の制御については、尿素官能基を持つ高分子の水素結合を利用し、ヘキサノールをエフェクターとする系において、エフェクターのTMSCNによるシリルエーテル化反応によって高分子の相分離とコンフォメーション変化が達成できた。さらに化学反応によってエフェクター濃度を変化させることができ，相転移温度の制御も可能であることが明らかになった。さらに光ケージド化合物を利用して、光反応によるエフェクターの濃度上昇による高分子の温度応答性の変化にも成功しており、複数の化学反応と高分子の相分離過程を共役することに成功した。さらに電荷移動錯体形成を利用した系においては、系統的なエフェクターの探索により、単独の高分子を用いて、様々な有機溶媒中でグローバルなLCST型温度応答性高分子の創製に成功した。このシステムを応用した系としては、触媒部位の導入することにより、温度応答性もしくはエフェクター依存性を付与した高分子触媒に開発に部分的には成功した。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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